12000吨航空级铝合金板材拉伸机装备

发布时间：2017-10-25 05:32

  本文关键词：12000吨航空级铝合金板材拉伸机装备

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【摘要】：高强高韧的高性能铝合金材料被广泛应用在现代航天航空、船舶、武器装备等领域,随着我国装备制造业水平的不断提升和经济的日益发展,大断面、高品质的铝合金板材在市场中的需求极速增长。万吨级铝合金板张力拉伸机的开发研制对我国航空、军事、民用工业以至国民经济发展都具有十分重大的意义。本文以研制生产12000吨铝合金板张力拉伸机为中心,掌握了万吨级张力拉伸机装备的核心技术,形成了万吨级铝合金板材张力拉伸机装备系列产品的研发和供货能力,带动了高质量航空铝合金板材的生产。针对多组钳口如何实现同步及均匀夹紧的问题,提出了钳口复合斜面夹紧技术,采用同步夹紧后附加二次单独夹紧,解决了宽度大、厚度尺寸不均匀的铝板的夹紧均匀及可靠性问题。通过对拉伸过程控制模型的研究,采用理论研究与实验相结合的方法,得到了一种板材预拉伸工艺,使得预拉伸后的板材其内部残余应力得到最大程度的降低。通过在线监测预紧螺栓安装过程中的预紧力,经反复调整,最后固定夹头和活动夹头各预紧螺栓实际加载预紧力都达到2300 T左右,相差控制在50 T以内,达到了设计要求。
【关键词】：张力拉伸机 铝合金 设备研制 有限元分析
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG305
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-12
• 1.2 拉伸机发展现状12-14
• 2 拉伸机装备原理及工艺14-19
• 2.1 主要功能14
• 2.2 装备组成14-15
• 2.3 工艺流程15-16
• 2.4 技术参数16
• 2.4.1 拉伸板材规格16
• 2.4.2 设备基本性能参数16
• 2.5 研究方法及工艺路线16-17
• 2.5.1 工艺路线16
• 2.5.2 研究方法16-17
• 2.6 主要研究内容17-19
• 3 拉伸机装备研制19-43
• 3.1 拉伸机力能参数的确定19-26
• 3.1.1 材料的拉伸力和工件对钳口的作用力19-21
• 3.1.2 钳口斜块夹铁预紧力及预推力的确定21-23
• 3.1.3 钳口夹铁长度的确定23-25
• 3.1.4 合理α斜角的确定25-26
• 3.2 机械设备设计方案26-31
• 3.2.1 拉伸头与固定头26-28
• 3.2.2 机架梁本体总成28
• 3.2.3 主拉伸缸装置28-30
• 3.2.4 辅助设备30-31
• 3.3 液压系统31-35
• 3.3.1 主要技术参数31
• 3.3.2 满足主拉伸液压系统性能的主要元件配置31-32
• 3.3.3 主拉伸液压系统32-34
• 3.3.4 活动头与固定头液压系统34-35
• 3.4 电气控制系统设计35-39
• 3.4.1 概述35-39
• 3.4.2 控制功能39
• 3.5 断带保护设计39-40
• 3.5.1 钳口装置的断带保护39-40
• 3.5.2 压梁本体装置及活动头的断带保护40
• 3.6 本章小结40-43
• 4 关键零部件优化设计及拉伸过程状态控制研究43-73
• 4.1 关键零部件有限元分析计算及应力测试43-55
• 4.1.1 张力拉伸机有限元分析43-49
• 4.1.2 应力测试原理及方案49-52
• 4.1.3 8600吨拉伸力下的有限元分析与测试结果对比52-55
• 4.2 张力拉伸机拉伸断带的模拟分析55-66
• 4.2.1 拉伸断带的机理研究55-56
• 4.2.2 拉伸断带的数值模拟56-57
• 4.2.3 不同缺陷的板材断裂模拟57-58
• 4.2.4 断带对主液压缸的冲击分析58-62
• 4.2.5 拉伸机断带时钳口组件冲击力及冲击运动的分析62-66
• 4.3 拉伸机拉伸过程状态控制模型研究66-71
• 4.3.1 残余应力66-67
• 4.3.2 机理研究67-70
• 4.3.3 拉伸率与铝板厚度之间关系70-71
• 4.4 本章小结71-73
• 5 结论73-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文79-81
• 致谢81

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本文编号：1092330